公路隧道施工防排水施工控制要點(diǎn)探討

王建峰

（華鐵信遠(yuǎn)檢測科技有限公司，山西太原 030000）

當(dāng)前，我國公路工程建設(shè)進(jìn)入了新的階段，公路里程持續(xù)增加，滿足了人們?nèi)找嫣嵘慕煌ㄐ枨?，提高了物流運(yùn)輸效率，為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要的基礎(chǔ)保障。隧道工程在公路項(xiàng)目中是極其關(guān)鍵的，由于隧道工程施工環(huán)境較為復(fù)雜，容易受到各種因素的影響，這會使隧道施工質(zhì)量控制難度增加。在隧道工程中經(jīng)常會遇見地下水位高的問題，滲水量較大，如果未針對滲水問題進(jìn)行及時(shí)處理，會影響后續(xù)隧道工程運(yùn)營安全性。防排水施工技術(shù)是控制滲水問題的主要方式，能夠?yàn)樗淼澜Y(jié)構(gòu)提供重要的安全保障，延長隧道使用時(shí)間，降低后續(xù)滲水問題的出現(xiàn)概率，保證公路工程效益的發(fā)揮。

1.公路隧道防排水施工準(zhǔn)備要點(diǎn)

在隧道防排水施工之前務(wù)必需要做好準(zhǔn)備工作，這樣才能夠保證后續(xù)防排水工程質(zhì)量，這需要相關(guān)人員能夠?qū)κ┕D紙進(jìn)行仔細(xì)審核和分析，了解施工要求。重點(diǎn)針對施工圖紙中的排水管、止水帶安裝位置進(jìn)行檢查和核對，明確安裝材料的型號以及間距數(shù)據(jù)。對隧道工程中排水溝的設(shè)計(jì)目的進(jìn)行分析，了解防排水管道系統(tǒng)的分布和規(guī)劃情況，加強(qiáng)管道施工控制效果，防止在施工過程中出現(xiàn)管道碰撞的問題。例如，縱向排水管需要選擇雙壁打孔波紋管，按照通常的雙側(cè)縱向模式設(shè)置，要求排水坡度以及路面縱坡處于一致狀態(tài)。橫向?qū)芎涂v向排水管所選擇的規(guī)格相一致，在施工過程中，需要盡量將其放置在環(huán)向盲管位置，如果存在地下水涌水的現(xiàn)象，需要進(jìn)行加密。

在隧道工程施工過程中排水溝是施工重點(diǎn)，需要了解排水溝和排水溝所存在的聯(lián)系，明確不同排水溝的具體功能和作用。在隧道施工中，拱部滲水會先通過防水板滲透到二襯拱腳位置，之后通過拱腳反包碎石過濾進(jìn)入到縱向排水管道內(nèi)。在仰拱位置所預(yù)埋的橫向盲管以及縱向排水管會使用三通連接，該種連接方式會直接將排水管內(nèi)的水引入到排水溝內(nèi)，可以提升防排水效果。因此側(cè)向盲溝、縱向排水管道所負(fù)責(zé)的主要作用是對裂隙水以及局部滲水進(jìn)行處理，利用中央排水溝將水排到隧洞外部。在隧道工程投入運(yùn)營之后，路面清洗會產(chǎn)生較多的污水，主要利用路面邊水溝進(jìn)行排放。如果局部位置出現(xiàn)滲水量大的現(xiàn)象，可以利用預(yù)埋環(huán)向盲管的方式對滲水進(jìn)行引排，將其引到拱腳位置排放。

2.公路隧道防排水施工技術(shù)控制要點(diǎn)

2.1 隧道洞口防排水施工控制

隧道洞口防排水施工會直接影響到后續(xù)防排水系統(tǒng)的應(yīng)用效果，在施工時(shí)需要結(jié)合施工圖紙沿著清方邊、仰坡開挖線設(shè)置截水溝，需要距離其3m～5m，能夠針對仰坡上方所匯集的坡面水進(jìn)行攔截，有效避免雨水大量匯集給邊坡和仰坡帶來的沖刷危害，保證邊坡的穩(wěn)定性，提升隧道工程運(yùn)營安全性。在對截水溝進(jìn)行施工之前需要了解洞頂?shù)匦蔚孛矖l件，以及施工區(qū)域附近的水系分布情況，結(jié)合地質(zhì)水文條件明確截水溝的設(shè)置位置，并對當(dāng)?shù)亟涤暌?guī)律進(jìn)行分析，調(diào)整確截水溝尺寸，確保其可以滿足排水要求。在明確施工區(qū)域后，需要測量洞頂埋深，在施工時(shí)觀察洞頂截水溝的施工情況，要求其線性圓順，防止出現(xiàn)溝底積水的現(xiàn)象，保證排水的通暢性。在進(jìn)洞開發(fā)之前，應(yīng)當(dāng)對排水系統(tǒng)進(jìn)行合理規(guī)劃，調(diào)整排水設(shè)施，要求仰坡以及邊坡坡頂位置的截水溝設(shè)計(jì)的合理性，其出水口需要和排水溝渠進(jìn)行連接。在洞頂進(jìn)行排水溝施工時(shí)需要和洞門施工共同進(jìn)行。

2.2 隧道掌子面施工

在隧道掘進(jìn)施工作業(yè)中通常會利用掌子面對地下水進(jìn)行引排處理，通過該種方式可以及時(shí)將鉆泄水口位置的水排出，并且還可以滿足前方圍巖的探測要求，保證隧道掘進(jìn)工作的有序推進(jìn)。在鉆孔之前需要對地質(zhì)條件和水文條件進(jìn)行分析，了解地下水流速和地下水流向，在對多種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和總結(jié)后明確鉆孔的具體位置，對鉆孔方向、鉆孔數(shù)量和鉆進(jìn)深度進(jìn)行復(fù)核和檢查。一般情況下，超前鉆孔深度可以為10m或者10m以上，要求其超過開挖循環(huán)進(jìn)尺距離，超出的距離按照開挖面進(jìn)行計(jì)算，是開挖面的3～6倍。在鉆孔之前需要設(shè)置保護(hù)裝置，在完成鉆孔后，針對水壓高的區(qū)域設(shè)置閘閥。

2.3 隧道仰拱積水抽排

當(dāng)隧道屬于順坡排水的模式需要盡快設(shè)置永久排水溝，保證排水溝的通暢性，可以有效提高排水效率。當(dāng)隧道屬于反坡排水的模式，在排水時(shí)可以利用水泵的作用完成排水。在施工時(shí)需要結(jié)合排水距離、坡面坡度、排水量以及施工要求對排水方案進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)計(jì)，明確排水設(shè)備類型，對集水坑、施工區(qū)域以及整體容積進(jìn)行確定，在確定之后設(shè)置抽水管路的分布方式。在開挖集水坑時(shí)，確保其不會影響圍巖以及襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證襯砌結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的承載能力，避免給隧道內(nèi)部運(yùn)輸帶來影響。在井下作業(yè)的水泵需要具有較強(qiáng)的排水能力，將正常用水量作為基礎(chǔ)，其排水能力應(yīng)當(dāng)是其1.2倍或者1.2倍以上。要求備用水泵的排水能力在工作水泵的70%左右，保證排水活動不會出現(xiàn)間斷的現(xiàn)象。在反坡施工過程中，如果發(fā)現(xiàn)隧道工程存在高冒水風(fēng)險(xiǎn)因素，需要配備好搶險(xiǎn)物資以及相應(yīng)設(shè)備。要求保證供電系統(tǒng)的獨(dú)立性，必要時(shí)可以設(shè)置兩個(gè)供電系統(tǒng)，能夠避免供電系統(tǒng)癱瘓給排水工作造成影響，所以管理人員需要適當(dāng)設(shè)計(jì)應(yīng)急排水預(yù)案，可以及時(shí)處理排水不暢的問題[1]。

2.4 隧道二次襯砌抗?jié)B施工

隧道工程建設(shè)過程中二次襯砌屬于重點(diǎn)施工內(nèi)容，具體是指在初期支護(hù)體系的內(nèi)側(cè)，通過澆筑混凝土的方式和初期支護(hù)體系形成復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，可以有效提升隧道工程的安全性。同時(shí)還能對防排水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，美化隧道工程外觀，為通信設(shè)施、照明設(shè)施、監(jiān)測設(shè)施的設(shè)置提供重要便利。二次襯砌屬于隧道工程防水體系的重要屏障，也是最后一道屏障，必須要具備較強(qiáng)的自防水能力，并且需要混凝土具有一定的抗?jié)B能力。在二次襯砌施工過程中需要重視對其實(shí)施質(zhì)量控制，做好抗?jié)B施工，具體施工流程如圖1所示。

圖1 二次襯砌抗?jié)B施工流程

2.4.1 防排水板拼裝和鋪設(shè)

在施工之前需要做好準(zhǔn)備工作，對隧道斷面的相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)施測量，做好隧道斷面整理，如果初期支護(hù)的錨頭或者鋼筋頭裸露在外部需要及時(shí)去掉。如果存在較為明顯的挖坑，需要利用混凝土進(jìn)行抹平處理，同時(shí)設(shè)置防水板加工土布，能夠有效提高防滲效果。在施工時(shí)選擇無釘鋪設(shè)工藝，按照從上到下的順序進(jìn)行施工，按照10∶8的比例對實(shí)鋪長度與弧長進(jìn)行調(diào)整，保證施工的精準(zhǔn)度。在施工時(shí)將膨脹螺栓打入到隧道邊墻內(nèi)，拱部位置橫向間距1m，縱向間距1m，將鐵線固定在螺栓上，鐵線的直徑為3mm。對防水板加工土布進(jìn)行黏結(jié)，將吊掛完畢和下幅黏結(jié)在一起，要求二者的搭建寬度控制在10cm以內(nèi)，和襯砌施工縫之間的距離需要在1.5m以上，選擇雙縫焊機(jī)對防水板加工土布進(jìn)行連接，主要選擇的焊接技術(shù)為熱楔雙焊縫技術(shù)。在防水板施工過程中如果不能利用自動排焊機(jī)進(jìn)行處理的區(qū)域，可以選擇手持焊槍，焊縫寬度應(yīng)當(dāng)在2cm以上。在焊接的過程中必須要保證焊縫的平整性，不能存在褶皺或者空隙問題，焊接面需要及時(shí)進(jìn)行擦拭。在完成焊接作業(yè)后需要重視對焊縫質(zhì)量進(jìn)行檢查，對其實(shí)施撕裂測試，確保焊接質(zhì)量符合施工要求，防止因焊接問題而影響防排水施工質(zhì)量?；蛘咭部梢岳贸錃夥▽ζ鋵?shí)施檢查，充氣壓力保持為0.25MPa，保持時(shí)間為15min，在15min后如果壓力下降，在10%以下的代表焊接合格。重點(diǎn)針對防水板和其他排水管連接位置的質(zhì)量控制，為了防止出現(xiàn)二襯拱腳滲水的現(xiàn)象，可以選擇鋼板止水帶進(jìn)行處理，鋼板止水帶寬度為3cm，厚度為3mm[2]。

2.4.2 安裝止水帶和止水條

止水帶以及止水條在防滲排水施工中屬于重要材料，需要結(jié)合施工要求選擇相應(yīng)規(guī)格的止水帶和止水條，并對其進(jìn)行性能測試，確保其具有良好的防滲性能。在安裝外貼式橡膠止水帶時(shí)需要在已經(jīng)鋪設(shè)的防水板上對止水帶進(jìn)行固定，主要選擇不透水粘貼的手段固定，或者也可以利用焊接完成固定，如果因條件限制而無法使用焊接技術(shù)，應(yīng)當(dāng)利用丁基膠粘帶。在對中埋式橡膠止水帶進(jìn)行安裝時(shí)，需要保證其固定位置的精準(zhǔn)性，將其安裝在邊墻混凝土上方，縱向間距保持為40cm，選擇定位鋼筋進(jìn)行固定。將橡膠止水條安裝在模板上方，在安裝時(shí)需要涂抹脫模劑，預(yù)留溝槽，所選擇的止水帶寬度15mm，厚度為10mm。

2.4.3 襯砌臺車

在施工過程中所選擇的襯砌臺車為整體式全斷面鋼模液壓式，利用該臺車實(shí)施二次襯砌施工，結(jié)合路線半徑明確臺車長度，臺車長度應(yīng)當(dāng)控制在12m以內(nèi)。將自制鋼模以及木模作為擋頭模，面板鋼筋的厚度需要超過1cm。

2.4.4 鋼筋制作及安裝

在隧道外部對鋼筋進(jìn)行加工處理，在加工完畢后進(jìn)入洞內(nèi)綁扎鋼筋，利用閃光對焊完成螺紋鋼筋焊接處理。在焊接完畢后將其放置在平整區(qū)域上，針對鋼筋實(shí)施冷拉處理，按照施工設(shè)計(jì)要求下料，務(wù)必需要按照施工圖紙要求，對鋼筋骨架進(jìn)行放大。

2.4.5 混凝土施工

混凝土施工是該環(huán)節(jié)施工的重點(diǎn)內(nèi)容，必須要保證混凝土配置的合理性，要求結(jié)合施工要求對配比進(jìn)行調(diào)整，膠凝材料最大允許偏差為1%，復(fù)合外加劑最大允許偏差1%，粗骨料和細(xì)骨料最大允許偏差為2%，拌合用水稱量最大允許偏差1%。通過對混凝土拌制比例進(jìn)行合理控制，能夠有效提高混凝土的強(qiáng)度水平，在完成配比后需要對其進(jìn)行攪拌，攪拌時(shí)間需要小于3min，且保證攪拌的持續(xù)性，不能在攪拌過程中出現(xiàn)中斷的現(xiàn)象?；炷撂涠刃∮诘扔?0mm時(shí)，攪拌機(jī)出料量在250L～500L，使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)則攪拌最短時(shí)間為90s，自落式攪拌機(jī)為120s，攪拌機(jī)出料量在500之上，強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌最短時(shí)間為120s，自落式攪拌機(jī)為150s。在混凝土運(yùn)輸過程中，需要根據(jù)氣溫情況進(jìn)行管理，如果在夏季需要適當(dāng)進(jìn)行遮擋，可以防止混凝土出現(xiàn)漏漿或者離析的問題。對混凝土進(jìn)行合理振搗，要求振搗速度保持均勻的狀態(tài)，堅(jiān)持快插慢拔的原則，振搗時(shí)間在10s～30s[3]。

2.5 隧道路面防水施工

隧道路面施工也是防排水施工的重點(diǎn)內(nèi)容，在路面施工過程中利用噴熱瀝青防水隔層的方式做好防水處理，同時(shí)在其上方設(shè)置防水隔離層，以此來提高防水效果。在噴射路面瀝青之前需要對路面進(jìn)行清洗和打掃，保證基層面處于干凈的狀態(tài)，不能存在積水現(xiàn)象，也不能存在碎石，否則很有可能會刺破兩布一膜。在鋪設(shè)兩布一膜的過程中需要對搭接長度進(jìn)行控制，搭接長度需要在10cm以上。在進(jìn)行路面混凝土澆筑作業(yè)時(shí)需要對排水設(shè)施采取一定的保護(hù)措施，防止排水管道出現(xiàn)堵塞或者損壞的問題。

2.6 注漿堵水施工

在施工時(shí)需要重視選擇全口一次性注漿方式，終壓為3MPa，加固范圍是開挖輪廓線的8m區(qū)域，選擇普通硅酸鹽水泥作為主要的注漿材料，水灰比控制為0.7∶1。在施工過程中需要選擇合適的鉆孔注漿設(shè)備，為了減少對周圍環(huán)境的影響，應(yīng)當(dāng)選擇體積小的鉆孔設(shè)備。對注漿泵的壓力以及排量進(jìn)行檢查，要求其可以符合施工要求，雙液注漿泵性能穩(wěn)定、體積小，是當(dāng)前隧道工程施工過程中常用的設(shè)備之一。在施工過程中還需要對攪拌機(jī)進(jìn)行合理選擇，一般情況下會利用自制機(jī)械式攪拌機(jī)。

3.結(jié)語

公路隧道滲水、漏水問題頻繁出現(xiàn)，這給隧道工程的使用帶來了嚴(yán)重威脅和影響，并且還會影響隧道工程外觀，特別是對于某些地下水位高、降雨量多的地區(qū)，隧道工程后期出現(xiàn)滲水、漏水的概率會更高，因此，如何對滲水漏水問題進(jìn)行控制成為施工的重要管控內(nèi)容。在公路隧道施工過程中需要重視做好施工準(zhǔn)備工作，了解隧道施工設(shè)計(jì)，落實(shí)隧道洞口以及洞內(nèi)防排水施工要點(diǎn)，以此來降低后續(xù)滲水問題的出現(xiàn)概率，提升防排水施工質(zhì)量。在今后公路隧道施工中需要對新型防排水技術(shù)進(jìn)行研究，以此來解決在隧道工程中存在的滲水問題，確保公路隧道工程的有序運(yùn)行，提升公路運(yùn)行效益。